【正文】 雷云直接擊中電力裝置時。二是架空線路的雷電感應過電壓和直擊雷過電壓形成的雷電波沿線路侵入變電所。因此,必須加強變電所雷電防護問題的認識與研究。隨著電力系統(tǒng)的快速發(fā)展,使得電能這一清潔能源在人民生產、生活中得到了普遍使用。如果變電所發(fā)生雷擊事故,會給國家和人民造成巨大的損失。參考文獻[1]劉介才主編. [2] [3] [4] 。感謝您給予我的熱忱指導，提出許多寶貴的意見對我受益匪淺，幫助我順利完成了此次畢業(yè)設計。從設計課題的選擇再到完成設計中間凝結了各位老師的心血和汗水，因為我而沒有了本來應有的休息時間，而且從沒有埋怨過半句。通過畢業(yè)設計，使自己可以綜合運用所學知識，分析和解決工礦企業(yè)供電設計方面的技術問題，鞏固和拓展了自己的知識領域，培養(yǎng)了嚴肅認真的科學態(tài)度，提高了獨立工作的能力。致謝本次畢業(yè)設計歷時三個多月。本人的畢業(yè)設計一直是在榮德生老師的悉心指導下進行的。和老師的溝通交流更使我從經濟的角度對設計有了新的認識也對自己提出了新的要求，通過這次畢業(yè)設計讓我提前了解一些知識，、這是很珍貴的。雖然畢業(yè)設計內容繁多，過程繁瑣但我的收獲卻更加豐富。9 結論畢業(yè)設計是學習階段一次非常難得的理論與實際相結合的機會，通過這次比較完整的井上供電設計，我擺脫了單純的理論知識學習狀態(tài)，和實際設計的結合鍛煉了我的綜合運用所學的專業(yè)基礎知識，解決實際問題的能力，同時也提高我查閱文獻資料、設計手冊、設計規(guī)范以及電腦制圖等其他專業(yè)能力水平，而且通過對整體的掌控，對局部的取舍，以及對細節(jié)的斟酌處理，都使我的能力得到了鍛煉，經驗得到了豐富，并且意志品質力，抗壓能力及耐力也都得到了不同程度的提升。變壓器沒有根據(jù)煤礦實際情況生產負荷選擇，變壓器容量選擇不合理，運行不經濟。當前，礦井供電線路也不夠合理，導致截面選擇偏小，供電電壓質量不高，設備運轉不穩(wěn)定，經常造成供電設備各種保護動作，耽誤煤礦安全生產，影響生產作業(yè)進程，給企業(yè)帶來損失。與此同時，礦井供電系統(tǒng)沒有進行整體優(yōu)化，供電負荷隨意增加，供電線路私自改造，礦井供電負荷沒有主次之分。怎樣節(jié)約用電、安全用電，減少煤礦企業(yè)用電浪費，是擺在煤礦面前的一項重要任務。存在企業(yè)用電浪費嚴重的現(xiàn)象，沒有考慮到合理用電的重要性。根據(jù)礦井作業(yè)現(xiàn)場實際情況，煤礦機械電機頻繁啟動，工作面運輸機需要在重載狀態(tài)下起動，出現(xiàn)了機械設備難以啟動的現(xiàn)象。零需功率方向繼電器的構成原理有絕對值比較法和相位比較法，目前廣泛采用BLD1型和ZD4型按絕緣值比較原理構成的零序功率方向繼電器．8 技術經濟分析隨著采煤產量的不斷增加，機械化程度的不斷提高，單片機容量不斷增加。1．絕緣監(jiān)視裝置在變電所中，一般均裝設絕緣監(jiān)視裝置來監(jiān)視電網對地的絕緣情況。另外，在煤礦井下，外漏火花可能引爆瓦斯和煤塵。當這種電網發(fā)生單相接地故障時，故障電流往往比負荷電流要小的多，并且系統(tǒng)的相間電壓仍保持對稱，所以不影響電網的繼續(xù)運行。本次設計35kv側選擇FZ35型閥型避雷器選用2組；6kv側選擇FZ6型閥型避雷器選用2組。2) 6kv側配出線的防雷保護6kv側配線路上落雷時雷電入侵波沿配出線侵入變電所，對變電所及變壓器構成威脅。2．雷電入侵波的防護變電所利用裝設在各段母線上的閥型避雷器防護雷電入侵波引起的過電壓。大地過電壓分為直接雷擊過電壓、感應過電壓和反擊過電壓， 變電所的防雷保護變電所的防雷保護有直接雷擊過電壓、線路傳來的感應入侵過電壓及避雷針上落雷時 產生的反擊過電壓保護。1．內部過電壓內部過電壓是由于系統(tǒng)的操作故障或某些不正常運行狀態(tài)，使系統(tǒng)發(fā)生磁能量的轉換 而產生的過電壓。由于某種原因造成設備 的電壓異常升高，其數(shù)值大大超過設備的額定電壓，使設備絕緣擊穿或閃絡，這就是過電 壓。該保護裝置3位于電網末端，應設瞬動保護，其動作時限。保護裝置的動作電流應按躲過變壓器的額定電流整定，即： （61）或 （62）式中 ——變壓器的額定電流，A； ——可靠系數(shù)，； 動作時間取10～15S。滿足靈敏度系數(shù)的要求。她既反應變壓器的外部故障，又能作為變壓器內部故障的后備保護，并作為瓦斯保護、差動保護的后備保護。圖62差動保護原理圖 Schematic differential protection本設計的差動保護采用BCH2型差動繼電器，其信號繼電器采用DX11型。當變壓器內部發(fā)生故障時，若僅一側有電源，則繼電器動作，使兩側斷路器跳閘。圖61 瓦斯保護原理接線圖 Gas Protection Principle wiring diagram 差動保護 變壓器的差動保護原理與電網縱差保護相同。因此瓦斯保護對于切除此類故障具有特別重要的意義。這時下觸點接通跳閘回路（通過中間繼電器），這時發(fā)出音響和燈光信號（通過信號繼電器），這稱之為“重瓦斯動作”。 當變壓器油箱內部發(fā)生嚴重故障時，由故障產生的氣體很多帶動油流迅猛地由變壓器油箱通過連通管進入油枕。當變壓器油箱內部方式輕微故障時，由故障產生的少量氣體慢慢升起，進入氣體繼電器的容器，并由上而下地排除其中的油，是油面下降，上油杯因其中盛有殘余的油而使其力矩大于另一端平衡錘的力矩而降落。它的故障對供電的可靠性和系統(tǒng)的安全運行將帶來 嚴重影響，同時會造成很大的經濟損失、 瓦斯保護的主要元件是氣體繼電器。（4）可靠性 可靠性是指當保護范圍內發(fā)生故障和不正常運行狀態(tài)時，保護裝置能可靠動作，不應拒動或誤動。（3）靈敏性繼電保護靈敏性是指對其保護范圍內發(fā)生故障或不正常運行狀態(tài)的反映能力。（1）選擇性供電系統(tǒng)發(fā)生故障時，要求保護裝置只將故障部分切除，保證無故障部分繼續(xù)運行。1．繼電保護裝的作用(1)當被保護線路或設備發(fā)生故障時，繼電保護裝置能借助斷路斷，自動地迅速地， 有選擇地將故障部分斷開，保證分故障部分繼續(xù)運行；(2)當被保護設備或線路出現(xiàn)不正常運行狀態(tài)時，繼電保護裝置能夠發(fā)出信號，提醒 工作人員及時采取措施。由于 因此所選截面也滿足機械強度要求。由于因此所選截面滿足發(fā)熱條件。1) 按經濟電流密度選擇導線截面條件同前： 查《工礦企業(yè)供電》表717得 按經濟電流計算截面的公式為： 選標準截面為即截面為的交聯(lián)聚乙烯（YJ）絕緣鎧裝電纜。（2） 校驗機械強度查《工礦企業(yè)供電》表719得35 KV LGJ線的最小截面由于，因此所選截面也滿足機械強度要求。按發(fā)熱條件選擇三相系統(tǒng)中的相線截面時，應使其允許電流不小于通過導線的最大長時工作電流即 查《工礦企業(yè)供電》表717得按經濟電流計算經濟截面的公式為 選擇標準截面即LGJ240型鋼芯鋁絞線。4）低壓電纜低壓電纜截面選擇與高壓電纜選擇不同，主要考慮電纜正常運行時的發(fā)熱與電壓損失，并考慮故障時短時承受大電流所引起的溫升，故不再按經濟電流密度選擇，而是按長時允許負荷電流初選截面，再用正常運行允許電壓損失和滿足短路熱穩(wěn)定的要求進行校驗，所選電纜必須滿足上述所有條件。3)高壓電纜電纜與架空線相比，散熱條件較差，故還應考慮在短路條件下的熱穩(wěn)定問題。低壓動力線按長時允許電流初選，按允許電壓損失及機械強度校驗。2）低壓架空導線對于1kv以下的低壓架空導線，與高壓架空線相比，線路比較短，但負荷電流較大。對輸電距離遠、容量大、運行時間長的線路，因年運行費用較高，對供電的經濟性影 響較大。 選擇導線截面的條件1．選擇導線截面的一般原則：（1）按長時允許電流選擇；（2）按允許電壓損失選擇；（3）按經濟電流密度選擇；（4）按機械強度選擇；（5）按短路時的熱穩(wěn)定條件選擇。導線截面的選擇對電網的技術、經濟性能影響很大，在選擇導線截面時，既要保證工礦企業(yè)供電的安全與可靠，又要充分利用導線的負荷能力。除非按煤礦供電安全技術規(guī)程規(guī) 定，井下必須使用銅芯電纜的場所，才選用銅芯電纜。架空線路選型必須符合國家有關技術規(guī)定，并貫徹以鋁代銅的技術政策， 節(jié)約有色金屬。輸電線路分架空線路和電纜線路兩大類。本設計是戶內式的，使用選為JYN10型交流鎧裝移動開式開關柜，其主要技術參數(shù)如表48。按電氣元件在高壓開關柜內的安裝方式不同，可分為固定型和移開式兩種。使用成套配電裝置，可使變電所布置緊湊、整齊美觀、操作和維護安全方便，并可加快變電所的安裝速度，保證安裝質量，但耗用鋼材較多，造價較高。6kv側配用HY5WS17/50型避雷器。當過電壓消失后，避雷器又能自動恢復到起初狀態(tài)。 符合條件 35KV避雷器的選擇避雷器是防護雷電入侵對電氣設備產生危害的保護裝置。查《煤炭電工手冊》，初選型電壓互感器，其主要技術參數(shù)如表47.因為互感器二次側電壓作為測量和接地保護，所以選用標準等級為1級，額定容量為250KVA的電壓互感器，選型的電壓互感器4臺，每段母線安裝2臺。如對35kv不進行絕緣檢測時，可選兩臺雙相繞組互感器，接成V形，供儀表用電壓，否則選用三臺三繞組互感器，接成YYd11形。、3級和保護3P、5P幾個等級。 符合條件4） 熱穩(wěn)定校驗檢驗條件為: 式中 ——對應于t的熱穩(wěn)定倍數(shù)； t ——給定的熱穩(wěn)定時間，一般為1S； ——三相短路穩(wěn)態(tài)短路有效值，A； ——短路電流的假想作用時間，S。 ——電氣設備所在線路的最大長時工作電流。查《煤炭電工手冊》，初選電流互感器的型號為LCWD35型，其主要技術如表45。電流互感器有許多分類方式，按原線圈匝數(shù)不同可分為單匝式和多匝式；按使用環(huán)境可分為戶內式和戶外式；按安裝方式可分為穿墻式、母線式、套管式和支持式；按絕緣方式可分為干式、澆注式、油浸式和電容式等幾種。因煤礦企業(yè)的負荷較大，因此選用六氟化硫斷路器，初步選定型號為LN235I型，其主要技術數(shù)據(jù)如表43所示。當設備或線路發(fā)生故障時，能快速切除故障回路，保證無故障部分正常運行，起著保護作用。它有完善的滅弧裝置，是一種專門用于斷開或接通電路的開關設備。查《煤炭電工手冊》，初選GW435型號隔離開關，其主要技術參數(shù)如表41。隔離開關的特點是斷開后有明顯可見的斷開間隙，而且斷開間隙的絕緣及相間絕緣是足夠可靠的。隔離開關沒有滅弧裝置，不能帶電拉、合閘。 高壓電氣設備選擇（35KV側）35kv側高壓電氣設置在戶外，主要包括斷路器，隔離開關，電流互感器和電壓互感器 等電器選擇。 短路電流通過電器設備時，電器的各部件溫度（或發(fā)熱效應）應不超過短路時允許發(fā)熱溫度。若已知電氣設備的最高允許工作溫度，當環(huán)境最高溫度高于40℃，但不超過60℃時，額定電流也可以按照下式修正 (43) 式中 —設備容許最高工作溫度 ℃ —實際環(huán)境溫度，取最熱月平均最高氣溫 ℃ —額定環(huán)境空氣溫度，電氣設備為40℃—環(huán)境溫度修正系數(shù)二、按短路情況校驗按正常選擇條件選擇的電氣設備，當短路電流通過時應保證各部分發(fā)熱溫度和所受電動力不超過允許值，因此必須按短路情況進行校驗。當高于+40℃時，每增高1℃，%。1)額定電壓的選擇電氣設備可在高于其額定電壓10%15％的情況下長期安全運行，故所選電氣設備的額 定電壓不低于其所在電網的額定電壓，即UN ≥ （41） 式中 UN—電氣設備的額定電壓 UNS—電網的額定電壓2)額定電流的選擇(或計算電流Ica)，即IN ≥ （42）式中 IN—電氣設備的額定電流 —電氣設備所在線路的最大長時工作電流電氣設備的額定電流是指規(guī)定環(huán)境溫度為+40℃時，長期允許通過的最大電流。此外，還有其他高些分類方法。礦用型又分為一般礦用型和礦用防暴型。為此，在選擇電氣設備時，不但要根據(jù)設備的工作 電壓、工作電流以及使用環(huán)境來選擇，而且要校驗電氣設備處于短路故障時熱穩(wěn)定和動穩(wěn) 定。選擇電氣設備時應盡量選用國產先進設備，并注意在技術合理的條件下，盡量節(jié)省投資。表33 短路參數(shù)統(tǒng)計表 Short parameter tables短路點最大運行方式下短路參數(shù)最小運行方式下短路參數(shù)（KA）(KA)K1K2K3K4K5K6K7K8K9K10K11